способ подготовки ленты к пневмомеханическому прядению и устройство для его реализации

Формула изобретения

1. Способ подготовки волокна в виде ленты к пневмомеханическому прядению, заключающийся в пропускании волокна в виде ленты между коронирующим катодом с коронирующими иглами и перфорированным анодом, под которым расположен вентилятор для вытяжки потока воздуха через волокно в виде ленты от катода к аноду, и обработки волокон в зоне коронного разряда, отличающийся тем, что коронный разряд создают коронирующие иглы, в том числе возмущающие коронирующие иглы, расположенные с шагом 10-12 мм, расстоянием до анода 7-9 мм, и обработку волокон в виде ленты осуществляют при воздействии постоянного магнитного поля напряженностью свыше 500 кА/м.

2. Устройство для подготовки волокна в виде ленты к пневмомеханическому прядению, содержащее два параллельно размещенных электрода, выполненных в виде пластин с коронирующими иглами на катодной пластине и перфорацией на анодной пластине, и вентилятор, расположенный под анодом, отличающееся тем, что на катодной пластине с обеих ее сторон между крайним рядом коронирующих игл и краем пластины продольно по направлению перемещения волокна ленты размещены ряды возмущающих коронирующих игл с шагом 10-12 мм, расстоянием до анода 7-9 мм и с торцевых сторон пластин электродов установлены полюсы постоянных магнитов, при этом сечение полюсов превышает сечение волокнистой ленты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к текстильной промышленности, может быть использовано в прядильном производстве.

Известен способ поверхностной обработки волокон или пряжи и устройство для его реализации [1], в соответствии с которым волокнистый материал пропускают между электродами противоположной полярности. Недостатки данного способа состоят в том, что в пространстве между электродами кроме активных частиц, генерированных коронным разрядом, скапливаются продукты взаимодействия активных частиц с волокнами и различные примеси на их поверхности, являясь экраном между движущимися активными частицами и волокнами.

Известно устройство [1] для обработки волокнистых материалов, содержащее два электрода, между которыми генерируются активные частицы, взаимодействующие с волокнами. Недостатки данного устройства следующие: размер, форма, длина электродов и расстояние между ними не оптимизированы, эффективность воздействия на волокнистый продукт незначительна.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ изменения свойств волокнистого субстрата [2], в котором волокнистый материал подвергается воздействию коронного разряда между игольчатым и плоским электродами. Для активизации процесса модифицирования волокон через них, используя «электрический ветер» и вентилятор, пропускают со скоростью 10 м/с газовую среду, включающую активные частицы из зоны ионизации униполярного коронного разряда. Недостаток рассматриваемого способа заключается в использовании униполярного коронного разряда, что обуславливает электризацию волокон и, как следствие, экранизацию их от воздействия активных частиц, а также их прилипание. Зоне коронного разряда на ее границах характерны неоднородность и пониженная концентрация активных частиц. Процессы модификации волокон идут медленно и времени движения ленты от таза до прядильной камеры оказывается недостаточно для получения желаемого эффекта.

Наиболее близким устройством к предлагаемому является устройство [2], в котором плоский электрод перфорирован. Отверстия диаметром 4 мм в плоском электроде выполнены с шагом 8 мм и расположены как напротив коронирующих игл, так и в промежутках между ними. Под перфорированным электродом установлен вентилятор, который обеспечивает вытяжку газовой среды из зоны расположения волокнистого продукта. Недостатки этого устройства следующие: в нем нет конструктивных элементов, обеспечивающих активизацию самих волокон при взаимодействии с активными частицами коронного разряда, отсутствуют коронирующие иглы, обеспечивающие однородность распределения активных частиц по всей зоне расположения волокнистого продукта.

Технический результат, обусловленный предлагаемым способом и устройством для его реализации, состоит в повышении эффективности использования активных частиц коронного разряда для модификации волокон в ленте и улучшении физико-механических свойств получаемой пряжи.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе подготовки волокна в виде ленты к пневмомеханическому прядению, заключающемся в пропускании волокна в виде ленты между коронирующим катодом с коронирующими иглами и перфорированным анодом, под которым расположен вентилятор для вытяжки потока воздуха через волокно в виде ленты от катода к аноду, и обработке волокон в зоне коронного разряда, согласно изобретению коронный разряд создают коронирующие иглы, в том числе, возмущающие коронирующие иглы, расположенные с шагом 10-12 мм, расстоянием до анода 1...9 мм, и обработку волокон в виде ленты осуществляют при воздействии постоянного магнитного поля напряженностью свыше 500 кА/м.

Устройство для подготовки волокна в виде ленты к пневмомеханическому прядению, содержащее два параллельно размещенных электрода, выполненных в виде пластин, с коронирующими иглами на катодной пластине и перфорацией на анодной пластине и вентилятор, расположенный под анодом, согласно изобретению на катодной пластине с обеих ее сторон между крайним рядом коронирующих игл и краем пластины продольно по направлению перемещения волокна ленты размещены ряды возмущающих коронирующих игл с шагом 10-12 мм, расстоянием до анода 7...9 мм, и с торцевых сторон пластин электродов установлены полюсы постоянных магнитов, при этом сечение полюсов превышает сечение волокна в виде ленты.

На чертеже изображен вид заявляемого устройства.

Катод представляет собой пластину из диэлектрика, в которой размещены с шагом 15-17 мм коронирующие иглы 1, соединенные проводниками для подвода к ним потенциала (линии Л-Л на фиг.1). Анод 2 представляет собой пластину из нержавеющей стали с отверстиями диаметром 4 мм, выполненными с шагом 8 мм, расположенными под коронирующими иглами 3 и между ними 4. Под возмущающими коронирующими иглами отверстий в аноде нет. По краям катода с шагом 16 мм размещены возмущающие коронирующие иглы 5 (линии В-В на фиг.1), расстояние от кончиков этих игл до анода 7-9 мм, а от края волокнистой ленты - 10 мм. Расстояние от кончиков коронирующих игл до анода больше, чем у возмущающих, и зависит от толщины волокнистой ленты. Число рядов коронирующих игл, на которые подается напряжение (30-50) кВ, должно быть таким, чтобы они были над всей поверхности ленты.

С торцевых сторон электродных пластин размещены полюсы постоянного магнита abed и a'b'c'd'. Замена местами полюсов магнита N и S (фиг.1) не влияет на достигаемый технический результат, т.к. в каждом из этих вариантов заряженные частицы коронного разряда движутся под одинаковыми углами относительно линий магнитного поля.

Лента из таза с помощью приводного и нажимного валиков, а также направляющих валиков (на фиг.1 не показаны), движется в поле постоянного магнита напряженностью свыше 500 кА/м (см. фиг.1) и одновременно в зоне коронного разряда. Сверху над лентой расположен игольчатый электрод, а снизу плоский перфорированный (фиг.1). Под коронирующими иглами 1, расположенными непосредственно над лентой (линии ЛЛ на фиг.1), в плоском электроде 2 имеются отверстия 3 диаметром 4 мм (эллипсы с точками на фиг.1). Кроме указанных отверстий, в центры которых проецируются острия игл, между ними имеются такие же отверстия 4 (эллипсы без точек). Такое количество отверстий под лентой позволяет с помощью всасывающего вентилятора (не показан на фигуре 1), расположенного под анодом, перемещать через ленту воздух и вместе с ним активные частицы, поступающие из зоны ионизации коронного разряда. Поле постоянного магнита, кроме положительного влияния на кинетику процессов взаимодействия активных частиц с волокном, обуславливает движение заряженных частиц по спирали, увеличивая вероятность столкновения этих частиц с движущимися волокнами. Возмущающие коронирующие иглы 5, координаты которых показаны точками на линиях ВВ (фиг.1), находятся на маленьком расстоянии от коронирующих игл, оказывая значительное влияние на процесс возникновения короны в зоне игл линий ЛЛ. Активные частицы, обусловленные зоной коронного разряда возмущающих электродов, остаются в межэлектродном пространстве, так как напротив них в плоском электроде отверстий нет (фиг.1). При этом напряжение возникновения коронного разряда уменьшается, а ток в этом разряде возрастает.

Пример конкретного осуществления способа с использованием предлагаемого устройства. Была выработана пряжа линейной плотностью 25 текс на стенде с прядильной камерой машины RU04-4604 из ленты линейной плотностью 4,55 ктекс. Лента получена на оборудовании фирмы «RIETER» из азербайджанского хлопка с содержанием незрелых волокон в количестве 12%. Лента перед поступлением в прядильную камеру двигалась 24 с через зону коронного разряда, созданного тремя рядами игл, расположенными над ровницей, и двумя рядами возмущающих коронирующих игл, установленных на меньшем расстоянии от анода по сравнению с иглами над лентой. На границах зоны коронного разряда установлен постоянный магнит из сплава Nd₂-Fe₁₄-B, коэрцитивная сила которого составляет 725 кА/м. Сечения полюсов двухполюсного магнита в 1,5 раза меньше сечения основной части магнита. Расстояние от кончиков игл, выполняющих роль возмущающих электродов, до плоского перфорированного электрода составляло 7 мм, а игл, расположенных над волокнистой лентой, - 10 мм. Вентилятор обеспечивал движение воздуха в межэлектродном пространстве со скоростью примерно 5 м/с. При движении ленты в зоне коронного разряда и постоянного магнитного поля происходит воздействие активных частиц и излучений на поверхностные зоны волокон. Магнитное поле дополнительно активирует материал волокон и обеспечивает спиралевидное движение активных заряженных частиц, увеличивая вероятность их взаимодействия с волокнами. Характеристики пряжи, полученные в соответствии с предлагаемыми способом и устройством для его реализации, а также в соответствии с прототипом, приведены в таблице.

Таблица Физико-механические показатели пряжи.
Показатель	Единица из мерения	Прототип	Предлагаемый способ и устройство
Линейная плотность ленты	текс/N	25/40	25/40
Коэффициент вариации по линейной плотности	%	1,3	1,1
Удельная прочность	сН/текс	11,6	12,2
Коэффициент вариации по прочности	%	7,6	6,5
Ворсистость	Число ворсинок на 1 м	1760	1420
Обрывность пряжи	На 1000 веретен в час	16	12

Из таблицы видно, что по однородности и прочности пряжи, а также по обрывности при выработке ее, предлагаемый способ и устройство для его реализации превосходят прототип.

Источники информации

1. ЕПВ(ЕР), заявка №0483859, опубликовано 06.05.92.

2. Патент РФ №2144964, D 06 M 10/02, 1999 год.